iOS OC 底层原理之 category、load、initialize
文章目录
- category
- 底层结构
- runtime 执行 category 底层原理
- 添加成员变量
- load
- 调用形式
- 系统调用形式的内部原理
- 源码实现逻辑
- initialize
- 调用形式
- 源码核心函数（由上到下依次调用）
- 如果分类实现了 +initialize
category
底层结构
本质是结构体。
struct _category_t {const char *name;struct _class_t *cls;const struct _method_list_t *instance_methods;const struct _method_list_t *class_methods;const struct _protocol_list_t * protocols;const struct _prop_list_ *properties;
}
其中，cls 指针的结构为：
runtime 执行 category 底层原理
- 方法名相同时，category并不会覆盖 class或者 meta-class 中相同名称的方法实现，
消息机制寻找到第一个方法实现，则不继续向下寻找 - 在运行时，通过runtime，动态将分类的方法合并到类对象，元类对象中：
- for (i = 0; i < used(); i ++)
根据分类的方法、属性、协议占用内存大小，分别扩充类的：
方法列表mlists、
属性列表proplists、
协议列表protolists
每一种列表都是二维数组，每一个分类相关数据存储在大数组中的小数组 - 通过 memmove（整体移动并覆盖，内部会判断移动方向）移动类对象的方法、属性、协议到最后
- 通过 memcoy（单个移动并覆盖）将分类的方法、属性、协议到类中
- for (i = 0; i < used(); i ++)
- 加载顺序
类，优先于分类加载，源码采用递归方式，保证类加载的优先级
分类之间、类与类之间，先编译的先加载，后编译先调用
添加成员变量
不能直接添加成员变量，但能通过runtime间接添加。property在category中只生成setter和getter方法声明。
- 方案一：
在+load方法中完成全局字典初始化，对属性进行存取，要维护key的唯一性，且有线程安全问题，内存问题(销毁后仍调用) - 方案二：runtime
在setter方法中，调用函数：#import <objc/runtime.h>
在getter方法中，调用函数：objc_setAssociatedObject(self, key , name, objc_ASSOCIATION_ASSIGN)
声明key：return objc_getAssociatedObject(self, key)- 全局
staitic const void *key = &key; - 全局
staitic const char key = &key; // char 减小key内存占用- 一定要给key赋初值，保证key的唯一性
- 这里是把全局变量key的地址值给了key
- static 保证全局变量只可在文件内访问
- 不使用static，在外界可使用extern 读写
- 直接把key替换为常量字符串(直接声明的字符串放在常量区，内存地址不变)
- 直接把key替换为@selector(key). 返回的结构体的指针不变
- 全局
load
调用形式
- 一个类的 load方法在启动时都会且仅被调用一次
- 重写+load，系统调用 ——> 指针访问直接调用
- [Class load]，手动调用 ——> 消息机制
系统调用形式的内部原理
- 按照编译顺序，谁在前面就先被编译
- 先调用完所有类的load方法
- 再调用category的load方法
源码实现逻辑
- 通过while循环，判断是否所有类的load方法都被调用
- 通过递归处理，先调用父类+load，再调用子类+load
- 分类通过for ++ 循环，取出load_method调用
- 通过do while循环，完成所有load方法的调用
initialize
调用形式
消息机制调用
tips: objc_msgSend() ——> 该函数底层是使用汇编实现的
- 调用时机
- 类第一次接收到消息时调用，非启动时调用。
- 子类的initialize调用之前，先主动调用父类的initialize，再调用子类的initialize。
- initialize 方法是以懒加载的方式被调用的。
源码核心函数（由上到下依次调用）
- 实例方法：class_getInstanceMethod
- 静态方法：class_getClassMethod （内部调用class_getInstanceMethod）
- if (initialize && !cls->isInitialized) { 递归 _class_initialize(父类) }
如果分类实现了 +initialize
- 覆盖类本身的+initialize调用
- 只执行编译顺序最后那个分类的 + initialize